[发明专利]一种利用塑料油生产汽柴油的工艺

说明书

技术领域

本发明属于环境保护和能源技术领域，涉及到一种利用塑料油生产汽柴油的工艺。

背景技术

塑料工业的迅猛发展带来了人们不愿意看到的废弃塑料及垃圾废塑料，引起的一系列社会问题。据统计，我国每年产生废弃塑料总量约240万～480万吨。这些不能被自然消除的塑料废弃物的日益增多，不仅严重影响和污染了环境，甚至将危及人类的生存。废塑料的回收利用主要有填埋、焚烧、物理分离加工和油化技术。其中塑料填埋在土壤中长期不能分解，使土壤板结，减少耕地资源；塑料在焚烧过程中产生HCl、HCN以及多环芳香烃化合物等有害物质；物理筛选分离制得的塑料制品质量差，强度低和耐用性差；废塑料油化技术由于没有二次污染，能够生产急需的清洁燃料，产生巨大经济效益而倍受关注。

废塑料油化技术是在高温或催化剂的作用下将废塑料转化为燃料和化学原料的技术，其作用原理是废塑料制品中的高分子链在热能作用下发生断裂，变成分子量低的化合物。然而，通过热裂解法、催化热裂解法、热裂解-催化改质法得到的汽柴油质量差，诱导期短、有臭味、胶质和二烯烃含量高、柴油凝点高，不能满足日益严格的汽柴油的质量标准。加氢提质是塑料油制取高质量汽柴油的有效技术和方法。

针对丰富的塑料油资源化利用问题，根据塑料油的化学组成和性质，我们成功开发了塑料油催化蒸馏-加氢提质生产高品质汽柴油的工艺技术。采用具有知识产权的催化剂，通过催化蒸馏转化技术调整汽柴油的馏分比例，降低馏分中的胶质含量；再对得到的汽油馏分和柴油馏分进行加氢精制生产出市场急需的高品质汽柴油等。在催化蒸馏-加氢提质中无三废产生，是一个绿色的、资源化利用的过程。

中国专利，公开号：CN1174873，介绍了一种用废塑料裂解石油产品的方法，该方法是将废塑料挤压入熔化槽中，按1～4倍的比例加入烃油，经催化裂化，分子重整和分馏得到液化石油气，汽油，柴油和煤油。该方法制取的汽油、柴油标号低，纯度差。

中国专利，公开号：CN1337442A，介绍了一种用废塑料裂解石油产品的方法，其过程需要加入甲醇，操作繁琐，费用高。

中国专利，公开号：CN114675A，介绍了一种用废塑料或废塑料再掺入它种油制取液化气、汽油、柴油和润滑油基础油的油料油的方法，其裂解过程需要两次裂解，过程复杂，耗能高。

中国专利，公开号：CN1141331A，介绍了一种用废塑料转化汽油柴油及加氢精制工艺，其中加氢精制过程中对氢气的纯度要求较高，连续操作性差。

中国专利，公开号：CN101255343A，介绍了一种利用废塑料、废油或重油和炼制燃料柴油的方法，其工序要在超临界状态下炼制，条件苛刻，废水多等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对塑料油转化过程中的产品档次低、经济效益差和二次污染等问题，以高品质汽柴油为目标产品实现塑料油进行资源化利用，并综合利用过程本身的废渣和燃气，使生产过程节能和环保，避免了二次污染。具体地讲，本发明将塑料油在功能催化剂上的气相催化裂解过程和反应产品分馏分离过程集成在同一化工单元内进行，提高了平衡反应的转化率和连串反应的选择性、降耗节能、延长了催化剂寿命，流程简单且节省投资。

本发明的技术方案如下：

本发明中的塑料油原料包括聚氯乙烯(PVC)塑料、聚乙烯(PE)塑料、聚丙烯(PP)塑料、聚苯乙烯(PS)塑料、ABS塑料等其它各种塑料制品；同时，橡胶制品的废橡胶也可以用作原料。

本发明中的使用的催化剂为氧化铝负载的分子筛，其中分子筛包括ZSM-5、Y型沸石、丝光沸石和β沸石或者它们的混合物，分子筛含量为0.5-95wt％。成型催化剂的尺寸根据反应精馏塔的直径确定，一般催化剂颗粒的等效直径与反应精馏塔的直径比应小于0.1。催化剂的主要作用是选择性裂解大分子，并同时进行异构化反应得到相应的汽柴油馏分。此外催化剂也是精馏塔的填料，用于反应中产物和产品馏分的分离。